(57)【要約】  【課題】  木目模様等の設定箇所が自由に選択可能で、これに衝撃が加わった場合にもその衝撃に耐え、ワレなどの外観不良を発生しないステアリングホイールを提供すること  【解決手段】  リム芯金１と、該リム芯金の少なくとも所定の部分を被覆する第１のポリウレタン層２とこれを被覆する第２のポリウレタン層３とからなるステアリングホイールであって、前記第１のポリウレタン層は密度０.３〜０．７ｇ／ｃｍ３の発泡層で構成し、前記第２のポリウレタン層は厚さ０．１〜３.０ｍｍ、密度１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３の無発泡層で構成したポリウレタン製ステアリングホイール。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム芯金と、該リム芯金の少なくとも所定の部分を被覆する第１のポリウレタン層とこれを被覆する第２のポリウレタン層とからなるステアリングホイールであって、前記第１のポリウレタン層は密度０.３〜０．７ｇ／ｃｍ３の発泡層で構成し、前記第２のポリウレタン層は厚さ０．１〜３.０ｍｍ、密度１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３の無発泡層で構成したポリウレタン製ステアリングホイール。
【請求項２】
前記第２のポリウレタン層の表面に木目調塗装を施した請求項１記載のポリウレタン製ステアリングホイール。
【請求項３】
前記第１のポリウレタン層の外側に網状のヒーターを配置した請求項１または２記載のポリウレタン製ステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタンからなる被覆層を有するステアリングホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、グリップにソフトな感触を与えるため、発泡ポリウレタン樹脂を被覆層として有するステアリングホイールが知られている。
一方、特許文献１などにはステアリングホイールの外観を向上させるためにそのリム部に木目調模様などの被覆を施したものが知られているが、これは軟質部とその延設部上に設けたエポキシ樹脂などの硬質部からなるリム部の該硬質部上にスライスした木質部を貼着するものであり、その木質柄を付与できる箇所は限定されていた。
【０００３】
また、木目調などの模様を形成するために、発泡ポリウレタン樹脂層に木目調塗装をすることも考えられるが、発泡ポリウレタン表面が多孔質であるため、塗装時の加熱工程で塗膜にいわゆるワキが生じ、外観が不良となり商品とはならない。すなわち、ワキとは、発泡ポリウレタン成形後に、ウレタン表面に塗装を施し、塗膜乾燥時に熱を加えることにより、ポリウレタン表面の凹部に存在する空気が膨張し、塗膜表面へと上昇し塗膜を破って大気中へ放出されると、塗膜表面が噴火口のような跡が残る現象を言う。こうした問題は、表面にスキン層を有する発泡ポリウレタン樹脂でもその表面には微小な孔が存在するので、本質的には同様である。
また、前記エポキシ樹脂など硬質の樹脂に設けた塗膜は、衝撃を受けたときワレを生じやすいという問題もある。
【０００４】
また、ステアリングホイールには、リム部が冬季に非常に冷たくなるが、特に寒冷地おいてはこの傾向が顕著であり、内部にヒーターを配置する要求もある。実際、このようなステアリングホイールも提案されている（特許文献２）。
これは、リム部を樹脂層で被覆したその上に網状のヒーターを配置してその上に表皮を巻きつけたものである。
【特許文献１】特開２０００−１３５９８１
【特許文献２】特開２００２−９６７３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、こうした実情の下に、木目模様等の設定箇所が自由に選択可能で、これに衝撃が加わった場合にもその衝撃に耐え、ワレなどの外観不良を発生しないステアリングホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意検討した結果、リム部の芯金の被覆を内部の発泡ポリウレタン層とその上の無発泡ポリウレタン層とから構成することが有効であることを知見し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
（１）  リム芯金と、該リム芯金の少なくとも所定の部分を被覆する第１のポリウレタン層とこれを被覆する第２のポリウレタン層とからなるステアリングホイールであって、前記第１のポリウレタン層は密度０.３〜０．７ｇ／ｃｍ３の発泡層で構成し、前記第２のポリウレタン層は厚さ０．１〜３.０ｍｍ、密度１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３の無発泡層で構成したポリウレタン製ステアリングホイール。
（２）  前記第２のポリウレタン層の表面に木目調塗装を施した前記（１）記載のポリウレタン製ステアリングホイール。
（３）  前記第１のポリウレタン層の外側に網状のヒーターを配置した前記（１）または（２）記載のポリウレタン製ステアリングホイールに関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表層のポリウレタン層は無発泡であるから、その表面はピンホール、ボイドがなく平滑であり、塗装前に目止め、パテ埋め、研磨などの前処理工程が不要で、成形後そのまま塗装することができ、塗装歩留まりもよい。そして、ソフトな感触を有する木目調塗装など任意の模様をステアリングホイールに付与することができる。しかも、ステアリングホイールは、芯金、発泡ポリウレタン層、無発泡ポリウレタン層の三層構造となっており、ステアリングホイールに衝撃が加わった場合に、比較的硬質な無発泡ポリウレタン層の下に軟質な発泡ポリウレタン層が存在し、さらにその下に金属性の芯金が存在することにより、衝撃を効率よく吸収するので、その塗膜は優れた耐衝撃性を有し、塗膜のはがれ、ワレなど外観不良を引き起こすことがない。特に、表層の無発泡ポリウレタン層に木目調塗装することで、ＡＢＳ樹脂などの硬さよりも軟らかい感触が得られ、木目の風合いにあった感触を得ることができる。
また、網状のヒーターを配設する場合には、第１のポリウレタン層の外側に被覆することができるので、そのヒーターを位置づれを生じることなく確実に固定することができ、また、表層が無発泡ポリウレタンであるから、熱の伝導にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、芯金を被覆する第１のポリウレタン層は、密度が０．３〜０．７ｇ／ｃｍ３の発泡層である。密度が０．３ｇ／ｃｍ３未満では柔らかくなりすぎてむしろ感触は悪くなる。また、密度が０．７ｇ／ｃｍ３や超えるとソフトな感触が低下する。好ましい密度は、０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３である。その厚みは、３．０〜１０．０ｍｍ、より好ましくは、４．０〜８．０である。
また、第１ポリウレタン層はその表面硬度が、ショアーＡ硬度で３０〜７０の範囲にあることが好ましい。より好ましくは４０〜６５である。
【０００９】
また、本発明において、第２のポリウレタン層は、無発泡で密度が１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３である。第２のポリウレタン層の密度が１．０未満で、第１のポリウレタン層の密度が０．３未満では、リム部（グリップ部）を握ったときにポリウレタン層が芯金に底当たりしてしまう。また、第２のポリウレタン層の密度が１．０未満で第１のポリウレタン層が０．７を超えるとリム部（グリップ部）を握ったときポリウレタン層が硬すぎ、ソフト感がない。更に、耐衝撃性にも劣り、衝撃を受けたときポリウレタン層にワレが生じることがあり、また、その上の塗膜に剥離を生じることがある。
また、第２のポリウレタン層の厚みは、０．１〜３．０ｍｍである。好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。
第２のポリウレタン層の表面硬度は、ショアーＡ硬度で６０〜１００、好ましくは８０〜９５である。
【００１０】
本発明においては、前記のようにリム部（グリップ部）の芯金の被覆層を密度の異なる２種のポリウレタン樹脂で構成したことが重要である。そして、それぞれの密度を満足するように各樹脂層を成形すること自体は、すでに公知の方法により行うことができる。好ましくは、反応射出成形法を利用するインサート成形による。
【実施例】
【００１１】
以下に図面に基づいて、本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明のステアリングホイールを説明するリム部（グリップ部）の断面説明図で、図１中、１は鉄、アルミニウム又はマグネシウム等で作られた芯金を示す。２は第１のポリウレタン樹脂層で発泡層、３は第２のポリウレタン樹脂層で無発泡層、４は３の表面上に設ける木目調模様などの塗膜をそれぞれ示す。
【００１２】
図２に示すものは、本発明のステアリングホイールの製造法を説明する図である。
成形は、２段階で行われる。まずステアリングホイールの芯金１を製品としてのグリップ径より細く形成されているキャビティを有するＲＩＭ成形金型１０の該キャビティ内にセットし、その周囲をＲＩＭ成形により第１のポリウレタン樹脂層を被覆する。この第１のポリウレタン樹脂材料は、半硬質のステアリングホイール用の発泡ポリウレタン反応射出成形用樹脂材料である。この時、該金型キャビティに離形剤を塗布しておく。次に、この第１のポリウレタン樹脂層を被覆した芯金を金型から取り出す。この成形品のポリウレタン樹脂層の密度は、０．３〜０．７ｇ／ｃｍ３の範囲で調整されるが、この実施例では０．４ｇ／ｃｍ３、厚みは５ｍｍであった。また、この表面硬度はショアーＡ硬度で３０〜７０の範囲で調整されるが、この実施例では６５であった。
【００１３】
次いで、脱脂して成形時に使用した離型剤を取り除いた後（この工程を省略したいときには成形金型にテフロン（登録商標）加工しておけばよい）、この成形品を本来のグリップ寸法で形成されているキャビティを有する別の金型にセットし、第１のポリウレタン樹脂層の上に第２のポリウレタン樹脂層をＲＩＭ成形にて形成して、成形品を取り出す。このポリウレタン樹脂材料は、発泡剤を含まず、ポリオールとしてＯＨ基の官能基数２〜３個、分子量２０００〜８０００のポリエーテルポリオールを使用した半硬質タイプである。成形された製品の断面説明図を図３に示す。芯金１は、第１のポリウレタン樹脂層２、第２のポリウレタン樹脂層３により被覆されている。この第２のポリウレタン層は、無発泡で厚みが０．１〜３ｍｍの範囲、密度が１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲、また表面ショアーＡ硬度は６０〜１００の範囲でそれぞれ調整されるが、この実施例では厚み１．５ｍｍ、密度１．１ｇ／ｃｍ３、表面ショアーＡ硬度９３であった。
【００１４】
こうして得られた本発明のステアリングホイールは、米国自動車内装品安全基準ＭＶＳＳ−２０３項に準じる図５（ａ）に示す試験装置を使用した衝撃試験の結果、応力の集中する表面部(図５（ｂ）のイ部)のポリウレタン樹脂層にクラックやワレの発生がないことが確認できた。
なお、前記衝撃試験は、図５（ａ）に示すような位置に、ステアリングホイールアッセンブリを正常取り付け状態から１８０度回転させた状態（図５（ｂ））でセットし、リム部のＡ点にボディブロックを２５．０ｋｍ／ｈ以上の速度にて衝突させて衝撃を加え、破壊状態を目視で判断することにより行った。
次に、無発泡ポリウレタン樹脂層の表面に木目調の塗装を行うが、無発泡の第２のポリウレタン樹脂層には、全くピンホールやボイドがないので、目止め、パテ埋め、研磨などの工程を要することなく、流体印刷などの方法により木目調塗装４を行うことができる。無発泡の第２のポリウレタン樹脂層の表面への塗装は、木目調の塗装に限定されず、カーボン調、その他図形、図柄などとしてもよい。
この塗装後のステアリングホイールについても前記衝撃試験を行ったが、この塗膜には同様にクラック、ワレの発生がないことが確認できた。
【００１５】
図４は、本発明のステアリングホイールの別の実施例を説明する図である。図４中、５は網状ヒーターを示す。前記の実施例において第１のポリウレタン樹脂層を成形した後、その表面に網状ヒーターを巻きつけた上で、金型にセットして第２のポリウレタン樹脂層を成形することにより製造することができる。このとき、第２のポリウレタン樹脂層は無発泡で厚みが１．５〜３．０ｍｍの範囲、密度が１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲、表面ショアーＡ硬度が６０〜１００の範囲で調整されるが、この実施例では厚み３．０ｍｍ、密度１．１ｇ／ｃｍ３、表面ショアーＡ硬度９３であった。第２のポリウレタン樹脂層の厚みが１．５ｍｍよりも薄いと網状ヒーターの網目がステアリングホイールの外観に浮き出てしまい、見栄えが悪くなる。このようにして、本発明のステアリングホイールは、網状ヒーターを第１のポリウレタン樹脂層と第２のポリウレタン樹脂層の間に確実に固定することができ、その位置づれなどの不具合がなく、信頼性の向上に寄与することができる。さらに金属線である網状ヒーター自体がリム部の補強材としても機能する。また、これにより寒冷時に特に冷たく感じる木目調塗装部の不快感を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のステアリングホイールのグリップ部の断面説明図
【図２】本発明のステアリングホイールの製造法を説明する図。
【図３】実施例で成形された製品の断面説明図。
【図４】本発明のステアリングホイールの別の実施例を説明する図。
【図５】（ａ）に示すものは、ＭＶＳＳ−２０３項に準じる試験装置の説明図で（ｂ）に示すものは、該装置にセットされたステアリングホイールアッセンブリのリム部のセット位置の説明図。
【符号の説明】
【００１７】
１：芯金
２：第１のポリウレタン樹脂層である発泡層
３：第２のポリウレタン樹脂層である無発泡層
４：木目調模様などの塗膜
５：網状ヒーター
Ａ：衝撃試験において、ボディブロックにより衝撃を加える部位
イ部：同上の衝撃試験において衝撃応力が集中する部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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